使用 Gorilla Mux 和 CockroachDB 编写可维护 REST

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一、前言

本文将使用功能强大的 Gorilla Mux、GORM 和 CockroachDB 编写可维护 RESTful API。利用到的 Go 语言相关技术有：

• ​​Gorilla/Mux​​：功能强大的 URL 路由器和调度组件。
• ​​CockroachDB​​：开源，云原生分布式 SQL 数据库系统。
• ​​GORM​​：神奇的 ORM 库。

运行环境：

• Ubuntu 18.04.6 LTS。
• 开发工具：Visual Studio Code。
• 测试工具：​​APIfox​​：Apifox = Postman + Swagger + Mock + JMeter。

二、CockroachDB 介绍

CockrocreDB 是一个云原生分布式 SQL 数据库，旨在构建，扩展和管理现代数据密集型应用程序。

官方介绍翻译如下：

CockroachDB 是一个分布式关系型数据库，建立在事务性和强一致性键值存储之上，具有水平扩展、高可用、支持强一致性 ACID 事务隔离级别的特点，并提供统一的 SQL API 用于结构化、操作和查询数据。

简单来说，CockroachDB 充分利用了上一代数据库系统的优势、SQL 的强大能力以及关系数据模型和现代云原生法则，成为了一个与其他基于 SQL 的事务型数据库广泛兼容的数据库系统。

CockroachDB 对 Go 也有很好的支持，比如 pgx、pg、GORM 和 upper/db。

1、下载安装

针对最新版的 CockroachDB Linux 下载，点​​此处​​ 可以看官方的教程写的很详细，这里本文将跟着照做一次。（选择其他系统，同理）。

1. 下载适用于 Linux 的 CockroachDB 包和其支持库，并将二进制文件复制到您的 PATH 中，以便您可以从任何 shell 执行 cockroach 命令：

curl https://binaries.cockroachdb.com/cockroach-v22.1.3.linux-amd64.tgz | tar -xz && sudo cp -i cockroach-v22.1.3.linux-amd64/cockroach /usr/local/bin/

如图所示：

2. CockroachDB 使用​​GEOS​​ 库的定制版本。默认情况下，CockroachDB 在/usr/local/lib/cockroach 或 CockroachDB 二进制文件当前目录的lib 子目录中查找外部链接库。

所以，您可以将二进制文件复制到您的路径中，以便您可以从任何目录执行 Cockroach 命令：

sudo cp -R cockroach-v22.1.3.linux-amd64/* /usr/local/bin

3. 确保刚刚安装的 cockroach 已经成功安装:

which cockroach

4. 启动使用启动临时本地内存集群，使用cockroach demo 命令：

如果能看到上图，说明 CockroachDB 安装成功，恭喜~

2、使用本地集群

官方提供两种方式利用 GORM 使用 CockroachDB：一种是 CockroachDB Serverless（测试阶段），另一种是使用本地集群。

第一种方式需要​​注册​​一个 CockroachDB 云账号，然后按照官方提示创建链接。

本文将使用第二种方式：

1. 运行cockroach start-single-node 命令：

cockroach start-single-node --advertise-addr 'localhost' --insecure

通过增加 --insecure 参数启动了一个不安全的单节点群集。

2. 记录下 SQL Shell 中欢迎文本中以下连接信息：

CockroachDB node starting at 2022-07-14 13:21:35.179273246 +0000 UTC (took 1.6s)
build:               CCL v22.1.3 @ 2022/07/11 14:04:38 (go1.17.11)
webui:               http://localhost:8080
sql:                 postgresql://root@localhost:26257/defaultdb?sslmode=disable
sql (JDBC):          jdbc:postgresql://localhost:26257/defaultdb?sslmode=disable&user=root
RPC client flags:    cockroach <client cmd> --host=localhost:26257 --insecure
logs:                /home/yuzhou/cockroach-data/logs
temp dir:            /home/yuzhou/cockroach-data/cockroach-temp2801178939
external I/O path:   /home/yuzhou/cockroach-data/extern
store[0]:            path=/home/yuzhou/cockroach-data
storage engine:      pebble
clusterID:           43919fea-32cd-48f9-b585-713731d43ee9
status:              restarted pre-existing node
nodeID:              1

其中，postgresql://root@localhost:26257/defaultdb?sslmode=disable ，通过 SQL 连接字符串连接我们的 CockroachDB 集群中。

PS：这条信息需要加入到后续的数据库连接 datebase.go 文件中，请注意。

三、项目介绍

1、项目功能

本文创建一个应用是一个简单的 RESTful API 服务器：线上书店，它将公开书籍的访问和操作，主要包括如下功能：

• 创建一本书籍
• 获取书籍清单
• 获取一本书籍信息
• 更新已有书籍信息
• 删除一本书籍

2、API 接口规范

为了实现上述的功能，我们的应用需要提供给外界如下的 API 接口规范：

• 创建一本书籍：通过/book 响应有效的 POST 请求。
• 获取书籍清单：通过/books 响应有效的 GET 请求。
• 获取一本书籍：通过/book/{id} 响应对应的 GET 请求。
• 更新一本书籍：通过/book/{id} 响应对应的 PUT 请求。
• 删除一本书籍：通过/book/{id} 响应对应的 DELETE 请求。

通过 {id} 能够有效确定某本书籍。

豆瓣图书链接中 https://book.douban.com/subject/26859123/ 的 26859123 就能对应到 《Go程序设计语言(英文版)》这本书。

3、项目结构

本文将创建一个非常简单的应用程序结构，这是本文使用的 mybook 应用的项目结构：

.
├── go.mod
├── go.sum
├── handlers.go
├── main.go
└── model
    ├── database.go
    └── model.go

4、安装项目依赖

安装 go get -u github.com/gorilla/mux,如下。

安装 go get -u gorm.io/gorm。

安装 go get -u gorm.io/driver/postgres。

四、应用功能设计

首先创建一个 mybook 的目录（应用文件夹），然后使用 go mod init mybook。

接着在其中创建我们的 model 文件夹，接下来，在 model 文件夹下新建一个 model.go 文件。

1、model.go

我们需要设计出 book 模型，这里即将使用 GORM 进行创建，编写我们的 model.go 函数：

package model

import (
    "gorm.io/gorm"
)
type Book struct {
    gorm.Model
    ID          string  `json:"id"`
    Name        string  `json:"name"`
    Author      string  `json:"author"`
    Description string  `json:"description"`
    Price       float64 `json:"price"`
    Category    string  `json:"category"`
}

如上所示，书籍的结构体中进行简单设计包含 id（ID）、书名（Name）、作者（Author）、书籍描述（Description）、价格（Price）和类别（Category）。

2、database.go

该程序将创建数据库连接，需要使用到 postgresql://root@localhost:26257/defaultdb?sslmode=disable 传入到 gorm.Open() 的连接参数中，代码如下：

package model
import (
    "log"
    "time"
    "gorm.io/driver/postgres"
    "gorm.io/gorm"
)
func SetupDB() (*gorm.DB, error) {
    dsn := "postgresql://root@localhost:26257/defaultdb?sslmode=disable"
    db, err := gorm.Open(postgres.Open(dsn), &gorm.Config{})
    if err != nil {
        log.Fatal("can't connect to database", err)
    }
    var now time.Time
    db.Raw("SELECT NOW()").Scan(&now)
    log.Println(now)
    if err = db.AutoMigrate(&Book{}); err != nil {
        log.Println(err)
    }
    return db, err
}

3、handler.go

回到 mybook 文件夹下，创建 handler.go ：

package main
import (
    "encoding/json"
    "net/http"
    "mybook/model"
    "github.com/gorilla/mux"
    "gorm.io/gorm"
)
type Server struct {
    db *gorm.DB
}
type UpdateBook struct {
    Price       float64 `json:"price"`
    Description string  `json:"decription"`
    Category    string  `json:"category"`
}
func NewServer(db *gorm.DB) *Server {
    return &Server{db: db}
}
func (s *Server) RegisterRouter(router *mux.Router) {
    router.HandleFunc("/books", s.getBooks)
    router.HandleFunc("/book/{id}", s.getBook).Methods("GET")
    router.HandleFunc("/book", s.createBook).Methods("POST")
    router.HandleFunc("/book/{id}", s.updateBook).Methods("PUT")
    router.HandleFunc("/book/{id}", s.deleteBook).Methods("DELETE")
}
func (s *Server) getBooks(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    w.Header().Set("Content-Type", "application/json;charset=UTF-8")
    var books []model.Book

    if err := s.db.Find(&books).Error; err != nil {
        http.Error(w, err.Error(), http.StatusInternalServerError)
        return
    }
    w.WriteHeader(http.StatusOK)
    json.NewEncoder(w).Encode(books)
}
func (s *Server) createBook(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    w.Header().Set("Content-Type", "application/json; charset=UTF-8")
    var book model.Book
    if err := json.NewDecoder(r.Body).Decode(&book); err != nil {
        http.Error(w, err.Error(), http.StatusInternalServerError)
        return
    }
    newBook := model.Book{Price: book.Price, Description: book.Description, Category: book.Category}
    if err := s.db.Create(newBook).Error; err != nil {
        http.Error(w, err.Error(), http.StatusInternalServerError)
        return
    }
    w.WriteHeader(http.StatusOK)
    json.NewEncoder(w).Encode(newBook)
}
func (s *Server) getBook(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    w.Header().Set("Content-Type", "application/json; charset=UTF-8")
    var book model.Book
    vars := mux.Vars(r)
    id := vars["id"]

    if err := s.db.Where("id = ?", id).First(&book).Error; err != nil {
        http.Error(w, err.Error(), http.StatusNotFound)
        return
    }
    w.WriteHeader(http.StatusOK)
    json.NewEncoder(w).Encode(book)
}
func (s *Server) updateBook(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    w.Header().Set("Content-Type", "application/json; charset=UTF-8")
    var updateBook UpdateBook
    var book model.Book
    vars := mux.Vars(r)
    id := vars["id"]
    if err := json.NewDecoder(r.Body).Decode(&updateBook); err != nil {
        http.Error(w, err.Error(), http.StatusInternalServerError)
        return
    }
    if err := s.db.Where("id = ?", id).First(&book).Error; err != nil {
        http.Error(w, err.Error(), http.StatusNotFound)
        return
    }
    if err := s.db.Model(&book).Updates(&model.Book{
        Price:       updateBook.Price,
        Description: updateBook.Description,
        Category:    updateBook.Category}).Error; err != nil {
        http.Error(w, err.Error(), http.StatusInternalServerError)
        return
    }
    w.WriteHeader(http.StatusOK)
    json.NewEncoder(w).Encode(book)
}
func (s *Server) deleteBook(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    w.Header().Set("Content-Type", "application/json; charset=UTF-8")
    var book model.Book
    vars := mux.Vars(r)
    id := vars["id"]
    if err := s.db.Where("id = ?", id).First(&book).Error; err != nil {
        http.Error(w, err.Error(), http.StatusNotFound)
        return
    }
    if err := s.db.Delete(&book).Error; err != nil {
        http.Error(w, err.Error(), http.StatusInternalServerError)
        return
    }
    w.WriteHeader(http.StatusOK)
    json.NewEncoder(w).Encode("Book Deleted Successfully!")
}

4、main.go

在 main.go 中，我们初始化数据库，创建一个路由器实例，将变量 db 作为参数传递给我们的服务器初始化，然后将路由器实例作为参数传递给方法 registryRouter()。然后，我们使用侦听器来运行服务器。

package main
import (
    "log"
    "net/http"

    "github.com/gorilla/mux"

    "mybook/model"
)
func main() {
    db, err := model.SetupDB()
    if err != nil {
        log.Println("Failed setting up database")
    }
    router := mux.NewRouter()
    server := NewServer(db)
    server.RegisterRouter(router)
    log.Fatal(http.ListenAndServe(":8000", router))
}

当写完所有的程序后，运行 go run . 命令，启动成功如下：

此时，运行 cockcoach sql 进入数据库命令行，然后运行 show tables; 命令，可以看到在默认数据库 defaultdb 中已经生成一个 books 数据库表（与我们的模型 books 同名），如下所示：

我们执行 select * from books 查看我们生成的表信息：

可以看到已经生成了我们定义的字段 id、name、author、description、price、category 以外，GORM 还默认帮忙增加了 created_at （创建时间）、updated_at（更新时间）和 deleted_at(删除时间）三个字段。

五、API 测试

为了方便我们测试这个 book 应用的 API 功能正常，我们将利用 APIfox 工具来进行测试。先在数据库中新增一条记录，如下：

INSERT INTO books (id, name, author, description, price, category)
VALUES(1, 'Go程序设计语言(英文版)', '艾伦A.A.多诺万 (Alan A.A.Donovan) / 布莱恩W.柯尼汉 (Brian W.Kemighan)', '被誉为 Go 语言圣经的书，非常值得一读', 79.00, 'Golang');

获取书籍清单：/books测试。

插入成功，我们访问后台 http://127.0.0.1:8000/books 路径，可以看到如下成功，说明获取书籍清单的 API 是成功的，恭喜。

接下来为了测试，​​下载​​ Linux 版本的 Apifox 帮助我们快速测试其他接口。

获取一本书籍：/book/1 测试。

其他接口测试类似。

总结

本文利用 Go 语言中非常实用的 Gorilla Mux 和 GORM 库、结合分布式 CockroachDB 数据库编写了一个简易的图书的 Restful API，最后通过 Apifox 测试工具验证了服务器 API 的正确。学习了 CockroachDB 数据的安装，了解到 Gorilla Mux 和 GORM 的使用方法。

显然本文还是有很多不足，比如并没有充分利用到 CockroachDB 数据库的分布式特性，而且没有为 API 编写测试代码，测试并不一定完善，这些都可以溜给读者一些优化思路。

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